Pensintesis frekuensi ultratinggi makmal. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik / Teknologi mengukur

 Komen artikel

Masalah kestabilan frekuensi dalam peranti transceiver sentiasa wujud. Pada frekuensi yang agak rendah (sehingga 100-150 MHz) ia diselesaikan menggunakan resonator kuarza, pada frekuensi yang lebih tinggi (400 MHz) - menggunakan resonator berdasarkan gelombang akustik permukaan (resonator SAW); untuk menstabilkan frekuensi ultratinggi, resonator dielektrik yang diperbuat daripada tinggi- bahan berkualiti sering digunakan.seramik atau resonator berQ tinggi yang lain [1].

Kaedah penstabilan yang diterangkan menggunakan komponen pasif mempunyai kelebihan mereka - kesederhanaan dan kos pelaksanaan yang rendah komparatif, tetapi kelemahan utama mereka adalah kemustahilan sebarang penalaan frekuensi yang ketara tanpa mengubah elemen tetapan frekuensi - resonator. Ketidakupayaan untuk melaraskan frekuensi operasi secara elektronik dengan cepat sambil mengekalkan kestabilannya mengehadkan penggunaan peranti radio secara mendadak, tidak membenarkan, contohnya, pelaksanaan berbilang saluran.

Pensintesis frekuensi bersepadu pelbagai syarikat asing, yang kini digunakan secara meluas, memungkinkan untuk menjalankan penalaan elektronik pantas frekuensi kerja, termasuk frekuensi ultratinggi, sambil mengekalkan kestabilannya yang tinggi. Pensintesis frekuensi sedemikian adalah jenis langsung dan tidak langsung [2]. Kelebihan sintesis langsung termasuk kelajuan tinggi dengan langkah grid frekuensi kecil, tetapi disebabkan keperluan untuk menapis sejumlah besar komponen spektrum yang disebabkan oleh banyak transformasi isyarat tak linear, peranti sintesis langsung jarang digunakan dalam litar gelombang mikro [3]. Untuk sintesis frekuensi gelombang mikro, pensintesis jenis tidak langsung, atau pensintesis dengan gelung terkunci fasa (PLL), biasanya digunakan.

Terdapat dua jenis utama pensintesis bersepadu dengan PLL - boleh diprogramkan, di mana nilai frekuensi ditetapkan oleh mikropengawal luaran melalui bas tiga wayar, dan tidak boleh diprogramkan, di mana pekali pembahagian pembahagi frekuensi dalaman ditetapkan, dan kekerapan rujukan ditetapkan oleh resonator kuarza luaran. Dalam litar gelombang mikro mudah, pensintesis bersepadu yang tidak boleh diprogramkan biasanya digunakan, contohnya, MC12179 dari Motorola [4], kelemahannya termasuk keperluan untuk memilih resonator kuarza dengan tepat, yang tidak selalu mungkin. Pensintesis frekuensi boleh atur cara, contohnya UMA1020M dari Philips, tidak mempunyai kelemahan ini, dan memandangkan sistem komunikasi moden sentiasa mempunyai mikropengawal kawalan, pengaturcaraan pensintesis sedemikian secara teknikalnya mudah. Autogenerator julat frekuensi ultra tinggi digunakan dalam bentuk modul lengkap berfungsi yang dibuat menggunakan teknologi hibrid [5].

Contoh aplikasi penyelesaian yang diterangkan ialah pensintesis frekuensi ultra tinggi makmal ringkas, yang membolehkan seseorang menjana dan menstabilkan frekuensi dalam julat 1900 - 2275 MHz dengan ketepatan tinggi, yang dicadangkan dalam artikel ini.

Gambar rajah blok pensintesis yang direka bentuk ditunjukkan dalam Rajah. 1., rupa - dalam Rajah 2. Seperti yang anda boleh lihat litarnya, pensintesis terdiri daripada pengayun terkawal voltan (VCO atau VCO) JTOS-2200 daripada Litar Mini JTOS-2200, pensintesis frekuensi bersepadu UMA-1020M dan pengawal mikro Z86E0208PSC daripada Zilog.

Isyarat gelombang mikro yang dihasilkan oleh VCO disalurkan kepada output pensintesis makmal dan kepada input pembahagi frekuensi boleh atur cara utama yang disertakan dalam litar UMA-1020M.

Isyarat rujukan yang dijana oleh pengayun kuarza JCO-8 disalurkan kepada pembahagi frekuensi boleh atur cara tambahan, juga termasuk dalam litar UMA-1020M. Rajah blok UMA-1020M ditunjukkan dalam Rajah. 3, dokumentasi teknikal terperinci untuk UMA-1020M boleh didapati di tapak web pengeluar philips.de/. Pekali kedua-dua pembahagi - utama dan tambahan - ditetapkan oleh mikropengawal Z86E0208PSC melalui bas tiga wayar (DATA, penyegerakan CLK dan kebenaran menulis / ENABLE). Gambar rajah blok mikropengawal Z86E0208PSC ditunjukkan dalam Rajah. 4. ROM dalaman mikropengawal adalah mencukupi untuk memprogram tujuh nilai frekuensi yang berbeza dan satu mod ujian. Nilai frekuensi tertentu (atau mod ujian) ditetapkan oleh pelompat pada papan litar bercetak pensintesis makmal.

Sebelum memuatkan nilai frekuensi seterusnya ke dalam pensintesis bersepadu, mikropengawal meninjau port yang disambungkan kepada pelompat dan, mengikut data yang diterima, memilih satu atau satu lagi perisian tegar. Nilai frekuensi baharu ditetapkan secara automatik apabila papan pensintesis dihidupkan. Algoritma pengaturcaraan pensintesis untuk mikropengawal Z86E0208PSC ditunjukkan dalam Rajah. 5, penyenaraian program diberikan di institute-rt.ru/common/statyi/zsynt/prog.html.

Butiran lanjut tentang pengaturcaraan mikropengawal daripada Zilog boleh didapati dalam [6, 7], dokumentasi teknikal penuh tersedia di zilog.com.

Satu ciri JTOS-2200 VCO yang digunakan ialah julat voltan penalaan: dari 0.5 hingga 5 Volt. Iaitu, jika nilai voltan penalaan kurang daripada 0.5 Volt, pengeluar tidak menjamin penjanaan ayunan yang stabil. Eksperimen yang dijalankan telah menunjukkan kebenaran kenyataan ini.

Prinsip operasi PLL, serta kaedah untuk mengira penapis maklum balas (Penapis gelung), agak meluas dan berulang kali dipertimbangkan dalam literatur teknikal [8], oleh itu, artikel ini tidak dipertimbangkan. Terdapat beberapa program percuma yang tersedia untuk mengira penapis maklum balas, yang boleh didapati dalam talian di analog.com atau national.com.

Untuk mengawal operasi litar pensintesis yang betul, LED dipasang pada papan, cahaya yang menunjukkan ralat dalam sintesis frekuensi. Apabila pensintesis berfungsi dengan betul, LED seharusnya tidak menyala, tetapi fungsi ini boleh dilumpuhkan oleh perisian.

Harga kos pensintesis makmal yang dipasang tidak melebihi $30. Terdapat dua cara untuk mengurangkan kos peranti yang dicadangkan: pertama, anda boleh menggabungkan sumber kuarza ayunan rujukan pensintesis dan mikropengawal, sambil mengingati bahawa kekerapan jam maksimum Z86E0208PSC ialah 8 MHz, manakala untuk UMA -1020M ia boleh berada dalam 5-40 MHz. Kedua, VCO boleh dibangunkan secara bebas pada transistor atau menguatkan litar bersepadu menggunakan teknik yang diberikan dalam [9, 10].

Kesusasteraan

1. Resonator dielektrik / M.E. Ilchenko, V.F. Vzyatyshev, L.G. Gassanov et al.; Ed. M.E. Ilchenko. - M.: Radio dan Komunikasi, 1989. - 328 p.: ill. - ISBN 5-256-00217-1.
2. Pestryakov A.V. Litar bersepadu untuk sintesis dan peranti penstabilan frekuensi // Berita Cip. - 1996. - No. 2.
3. Lobov V., Steshenko V., Shakhtarin B. Pensintesis digital untuk sintesis frekuensi langsung // Berita Cip. - 1997. - No. 1.
4. Penyelesaian Semikonduktor Tanpa Wayar. Motorola. Data Peranti - Vol.1. DL 110/D, Wahyu 9.
5. Buku Panduan Pereka VCO 2001. VCO/HB-01. Litar Mini.
6. Gladshtein M.A. Pengawal mikro keluarga Z86 dari Zilog. Panduan pengaturcara. - M.: DODEKA, 1999, 96 hlm.
7. Buku Panduan Nota Aplikasi Z8. Zilog. DB97Z8X0101.
8. Starikov O. PLL kaedah dan prinsip mensintesis isyarat frekuensi tinggi//Chip News. - 2001. - No. 6.
9. Reka Bentuk Pengayun Gelombang Mikro. Nota Permohonan A008// Hewlett-Packard Co. - nombor penerbitan 5968-3628E (6/99)
10. Shveshkeyev P. A Reka Bentuk VCO untuk Aplikasi WLAN dalam Jalur ISM 2.4 hingga 2.5 GHz//Gelombang Mikro Gunaan&Wayarles. - 2000. - No. 6. - P.100-115.

Pengarang: N.A. Shturkin, I.V. Malygin; Penerbitan: cxem.net

Lihat artikel lain bahagian Teknologi mengukur.

Baca dan tulis berguna komen pada artikel ini.

<< Belakang

Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu:

Mesin untuk menipis bunga di taman 02.05.2024

Dalam pertanian moden, kemajuan teknologi sedang dibangunkan bertujuan untuk meningkatkan kecekapan proses penjagaan tumbuhan. Mesin penipisan bunga Florix yang inovatif telah dipersembahkan di Itali, direka untuk mengoptimumkan peringkat penuaian. Alat ini dilengkapi dengan lengan mudah alih, membolehkan ia mudah disesuaikan dengan keperluan taman. Operator boleh melaraskan kelajuan wayar nipis dengan mengawalnya dari teksi traktor menggunakan kayu bedik. Pendekatan ini dengan ketara meningkatkan kecekapan proses penipisan bunga, memberikan kemungkinan penyesuaian individu kepada keadaan khusus taman, serta jenis dan jenis buah yang ditanam di dalamnya. Selepas menguji mesin Florix selama dua tahun pada pelbagai jenis buah, hasilnya amat memberangsangkan. Petani seperti Filiberto Montanari, yang telah menggunakan mesin Florix selama beberapa tahun, telah melaporkan pengurangan ketara dalam masa dan tenaga kerja yang diperlukan untuk menipis bunga. ...>>

Mikroskop Inframerah Lanjutan 02.05.2024

Mikroskop memainkan peranan penting dalam penyelidikan saintifik, membolehkan saintis menyelidiki struktur dan proses yang tidak dapat dilihat oleh mata. Walau bagaimanapun, pelbagai kaedah mikroskop mempunyai hadnya, dan antaranya adalah had resolusi apabila menggunakan julat inframerah. Tetapi pencapaian terkini penyelidik Jepun dari Universiti Tokyo membuka prospek baharu untuk mengkaji dunia mikro. Para saintis dari Universiti Tokyo telah melancarkan mikroskop baharu yang akan merevolusikan keupayaan mikroskop inframerah. Alat canggih ini membolehkan anda melihat struktur dalaman bakteria hidup dengan kejelasan yang menakjubkan pada skala nanometer. Biasanya, mikroskop inframerah pertengahan dihadkan oleh resolusi rendah, tetapi perkembangan terkini daripada penyelidik Jepun mengatasi batasan ini. Menurut saintis, mikroskop yang dibangunkan membolehkan mencipta imej dengan resolusi sehingga 120 nanometer, iaitu 30 kali lebih tinggi daripada resolusi mikroskop tradisional. ...>>

Perangkap udara untuk serangga 01.05.2024

Pertanian adalah salah satu sektor utama ekonomi, dan kawalan perosak adalah sebahagian daripada proses ini. Satu pasukan saintis dari Majlis Penyelidikan Pertanian India-Institut Penyelidikan Kentang Pusat (ICAR-CPRI), Shimla, telah menghasilkan penyelesaian inovatif untuk masalah ini - perangkap udara serangga berkuasa angin. Peranti ini menangani kelemahan kaedah kawalan perosak tradisional dengan menyediakan data populasi serangga masa nyata. Perangkap dikuasakan sepenuhnya oleh tenaga angin, menjadikannya penyelesaian mesra alam yang tidak memerlukan kuasa. Reka bentuknya yang unik membolehkan pemantauan kedua-dua serangga berbahaya dan bermanfaat, memberikan gambaran keseluruhan populasi di mana-mana kawasan pertanian. "Dengan menilai perosak sasaran pada masa yang tepat, kami boleh mengambil langkah yang perlu untuk mengawal kedua-dua perosak dan penyakit," kata Kapil ...>>

Berita rawak daripada Arkib Penguat akustik cekap miniatur 25.07.2021 Para saintis di Sandia National Laboratories telah mencipta apa yang boleh dipanggil penguat akustik terkecil dan paling cekap di dunia. Penguat ini berdasarkan prinsip yang dibangunkan kira-kira lima dekad yang lalu, tetapi kemajuan terkini dalam elektronik dan pembuatan nano telah memungkinkan untuk mengurangkan saiz secara drastik dan meningkatkan kecekapan peranti lebih daripada 10 kali ganda. Penguat isyarat radio digunakan hari ini dalam hampir setiap peranti, sama ada telefon bimbit atau cerek elektrik dengan keupayaan untuk mengakses Internet. Sekarang penguat tradisional digunakan untuk menguatkan isyarat radio, tetapi untuk masa yang agak lama terdapat idea bahawa bukannya aliran elektron, gelombang akustik frekuensi tinggi boleh digunakan. Penguat akustik isyarat radio pertama muncul pada tahun 70-an abad yang lalu. Ini adalah peranti yang agak besar, kawasan cip yang mencapai satu sentimeter persegi, operasi mereka memerlukan potensi elektrik yang tinggi dari urutan 2 ribu volt, dan semasa operasi mereka menghasilkan sejumlah besar haba, yang secara negatif mempengaruhi jumlah tenaga yang digunakan, iaitu 500 mW. Penguat akustik baharu ialah penguat 276 MHz. Dalam pembuatannya, lapisan bahan semikonduktor, gallium-indium arsenide, dengan ketebalan hanya 83 atom, dan lapisan bahan piezoelektrik yang setanding dengan ketebalan, lithium niobate, digunakan. Akibatnya, keseluruhan struktur penguat sesuai dengan kawasan seluas 0.5 milimeter persegi, ia beroperasi pada voltan 36 volt dan menggunakan hanya 20 mW tenaga. Pada masa yang sama, penguat baharu memberikan keuntungan isyarat radio 100 kali lebih tinggi daripada peranti serupa generasi sebelumnya. Penguat serupa yang beroperasi dalam jalur 2 GHz, yang kini digunakan dalam komunikasi selular, akan mempunyai saiz yang lebih kecil, ia akan dapat dimuatkan dalam kawasan seluas 0.02 milimeter persegi, iaitu kira-kira 10 kali lebih kecil daripada moden sedia ada penyelesaian.

Berita menarik lain:

▪ Telefon pintar 6-inci 720p Lava Magnum X604

▪ Karbida silikon amorfus, sepuluh kali lebih tinggi daripada Kevlar

▪ Bakteria meningkatkan pertumbuhan tumbuhan dan memperkayakan tanah

▪ Papan kekunci menegak

▪ jam tidur

Suapan berita sains dan teknologi, elektronik baharu

Bahan-bahan menarik Perpustakaan Teknikal Percuma:

▪ bahagian tapak Bekalan kuasa. Pemilihan artikel

▪ pasal Bukan dalam gigi dengan kaki. Ungkapan popular

▪ artikel Bagaimana haiwan mendapat rabies? Jawapan terperinci

▪ pasal Akokantera Abyssinian. Legenda, penanaman, kaedah aplikasi

▪ artikel Pembahagi kekerapan dengan faktor pembahagian boleh laras. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

▪ artikel Syiling dalam sebiji oren. Fokus rahsia

Tinggalkan komen anda pada artikel ini:

Semua bahasa halaman ini

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Laman utama | Perpustakaan | artikel | Peta Laman | Ulasan laman web

www.diagram.com.ua
2000-2024